2024年高考物理一輪總復(fù)習(xí)第二章相互作用-力第3講受力分析共點(diǎn)力的平衡課件

第3講受力分析共點(diǎn)力的平衡課

程

標(biāo)

準(zhǔn)能用共點(diǎn)力的平衡條件分析日常生活中的問(wèn)題．素

養(yǎng)

目

標(biāo)物理觀念：知道什么是受力分析，知道平衡狀態(tài)和平衡條件．科學(xué)思維：(1)熟練應(yīng)用整體法、隔離法進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖．(2)能應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，分析平衡問(wèn)題．必備知識(shí)·自主落實(shí)關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破必備知識(shí)·自主落實(shí)一、受力分析1．受力分析的定義把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫(huà)出受力________，這個(gè)過(guò)程就是受力分析．2．受力分析的注意事項(xiàng)(1)養(yǎng)成按照一定順序進(jìn)行受力分析的習(xí)慣．(2)涉及彈簧彈力時(shí)，要注意拉伸或壓縮可能性分析．(3)分析摩擦力時(shí)要特別注意摩擦力的方向．(4)對(duì)于不能確定的力可以采用假設(shè)法分析．示意圖二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1．平衡狀態(tài)(1)靜止．(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)．2．平衡條件(1)物體所受合外力為零，即F合＝0.(2)若采用正交分解法，平衡條件表達(dá)式為Fx＝0，F(xiàn)y＝0.3．物體平衡條件的相關(guān)推論(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小________，方向________．若不共線，則三力首尾相連，可構(gòu)成封閉三角形(2)三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的________一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反．(3)多力平衡：如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等，方向相反．相等相反合力走進(jìn)生活如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖，為保證小朋友的安全，在水平地面鋪設(shè)安全地墊．水平段與斜面段平滑連接．某小朋友從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在水平地墊上．(1)對(duì)小朋友進(jìn)行受力分析時(shí)不用區(qū)分外力與內(nèi)力，兩者都要同時(shí)分析．(

)(2)小朋友沿粗糙的滑梯下滑時(shí)，受到重力、支持力、下滑力和摩擦力的作用．(

)(3)小朋友從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下的瞬間，速度為零，處于平衡狀態(tài)．(

)(4)小朋友靜止在水平面上時(shí)，速度為零，所受合力為零，處于平衡狀態(tài)．(

)×××√關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一受力分析1．受力分析的一般步驟2．整體法與隔離法

整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)來(lái)分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或求系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力針

對(duì)

訓(xùn)

練1.(多選)如圖所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B之間的接觸面傾斜．A通過(guò)輕彈簧連接豎直墻面，輕彈簧處于水平拉伸狀態(tài)．關(guān)于兩木塊的受力，下列說(shuō)法正確的是(

)A．A受到B的摩擦力沿接觸面向上B．木塊A可能受三個(gè)力作用C．木塊A一定受四個(gè)力作用D．木塊B受到地面施加的水平向右的摩擦力答案：ACD解析：對(duì)A受力分析知，A受到重力、彈簧拉力、B對(duì)A的支持力，根據(jù)平衡條件知，一定還有B對(duì)A的沿接觸面向上的摩擦力，A、C正確，B錯(cuò)誤；將A、B作為一個(gè)整體，因?yàn)檎w受到彈簧水平向左的拉力，地面一定給木塊B一個(gè)向右的摩擦力，D正確．

答案：C

3.[2023·湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三月考]如圖所示，a、b兩個(gè)小球穿在一根粗糙的固定桿上(球的小孔比桿的直徑大)，并且通過(guò)一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接．已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面成θ角，不計(jì)滑輪的一切摩擦，重力加速度為g.當(dāng)兩球靜止時(shí)，Oa段繩與桿的夾角也為θ，Ob段繩沿豎直方向，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．a(chǎn)一定受到4個(gè)力的作用B．b只可能受到2個(gè)力的作用C．繩子對(duì)a的拉力有可能等于mgD．a(chǎn)的質(zhì)量一定為mtanθ答案：C

考點(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用1．共點(diǎn)力平衡的常用處理方法合成法三個(gè)共點(diǎn)力任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反正交分解法三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力將物體所受的力分解為相互垂直的兩組力，每組力都滿足平衡條件力的三角形法三個(gè)共點(diǎn)力對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力2.解答靜態(tài)平衡問(wèn)題的思路考向1合成法例1如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過(guò)光滑定滑輪與物體乙相連，甲、乙兩物體質(zhì)量相等．系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β，若α＝70°，則β等于(

)A．45°B．55°C．60°D．70°答案：B解析：取O點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)在三力的作用下處于平衡狀態(tài)，對(duì)其受力分析如圖所示，F(xiàn)T1＝FT2，兩力的合力與F等大反向，根據(jù)幾何關(guān)系可得2β＋α＝180°，所以β＝55°，故選B.

答案：B

答案：AB

答案：D

典例2如圖甲所示，空調(diào)外機(jī)用兩個(gè)三角形支架固定在外墻上，圖乙為簡(jiǎn)化示意圖，若空調(diào)外機(jī)的重心恰好與橫梁AO和斜梁BO連接點(diǎn)O在同一豎直平面內(nèi)，且兩支架各承擔(dān)一半空調(diào)重力，空調(diào)重力大小為240N，AO水平，BO與AO的夾角為37°.假定橫梁對(duì)O點(diǎn)的拉力總沿OA方向，斜梁對(duì)O點(diǎn)的支持力總沿BO方向．下列判斷正確的是(

)A.橫梁對(duì)O點(diǎn)的拉力為320N